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Optik-Design als Dienstleistung |
Einfache Lösung |
Optische Abbildungen sind meistens ein Bestandteil eines industrienllen Produktes. Die Entwicklung dieser Abbildung wird gerne Physikern übertragen, die mit ein oder zwei Linsen eine Abbildung konstruieren, die die Anforderungen in erster Ordnung, das heißt paraxial erfüllt. Dabei lassen sich Abbildungsfehler grundsätzlich nicht vermeiden. Und wenn der Physiker kein ausgebildeter Optik-Designer ist, sind diese Abbildungsfehler normalerweise unbefriedigend hoch. Anfänger beheben diese Abbildungsfehler, indem sie einfach das Öffnungsverhältnis ( = Objektivdurchmesser geteilt durch Brennweite) auf 1 / 5 oder 1 / 10 setzen. Dann ist die Abbildung zwar noch relativ fehlerfrei, jedoch geht wenig Licht durch die Abbildung. |
Mittelere Lösung |
Die nächstgünstigere Lösung ist die
Verwendung von ein oder zwei Objektiven, die auch von der Stange
gekauft sein können. Eine solche Lösung optimal umzusetzen erfordert fundierte Kenntnissen der paraxialen Optik. |
Professionelle Lösung |
Für eine wirklich professionelle Lösung benötigt man einen Optik-Designer. Dieser beherrscht mindestens ein Linsensimulationsprogramm, mit dem er in der Lage ist, alle bekannten Abbildungsfehler einzelner Linsen und Spiegel so gegeneinander auszuspielen, dass so gut wie keine Abbildungsfehler mehr übrig bleiben. Erschwert wird diese Aufgabe nur durch Randbedingungen und Preisvorstellungen des Kunden. Auf diese Weise werden die Glassorten einzelner Linsen sowie Linsenradien, Linsendicken und Abstände bestimmt. |
Professionelle Lösung |
Dann wird normalerweise ein
Konstrukteur beauftragt passend zum Design eine Halterung für alle
Linsen (das Objektivgehäuse) zu entwerfen. Der Konstrukteur benötigt
nicht nur die Linsendaten, sondern auch Angaben über die freie Apertur.
Mit ihrer Hilfe bestimmt er den Durchmesser und gegebenenfalls die Form
der Linsen. Die professionelle Lösung kommt nur für Industriekunden in Betracht, die es sich leisten können Beträge in der Größenordnung von 100000 € zu investieren. Dann entfällt ein Teil der Kosten auf Optik-Design, ein anderer auf Konstruktion. Zur Herstellung der Linsen müssen die Schleifköpfe hergestellt werden. Auch das Glas muss eingekauft werden und wird gegebenenfalls noch feingekühlt, das soll heißen, es wird durch gezielte Erhitzung der Brechungsindex an die Sollwerte angepasst. Dann kommen noch die Kosten für Linsen-Herstellung, Linsen-Beschichtung, Objektivteile-Herstellung, Zusammenbau und Test dazu. |
Kunststofflösung als Alternative |
Seit einigen Jahren kann man erheblich Kosten sparen, falls die Ansprüche nicht so hoch sind und man mit Kunststoffoptik zufrieden wäre. Kunststofflinsen können bei entsprechenden Stückzahlen im Spritzgussverfahren zu Pfennigpreisen hergestellt werden. Jedoch müssen Kunststofflinsen antireflexbeschichtet werden, wenn sie unempfindlich gegen äußere Einflüsse sein sollen. Das hebt ihren Preis wieder an. Zum Anderen hat Kunststoff eine deutliche Brennpunktwanderung bei Temperaturänderungen. Das stört jedoch nur, wenn die Nachjustierung zu aufwändig wäre. |